Характеристика переходных элементов (меди, цинка, хрома, железа)

Металлургия и металлообработка — основа существования и развития человеческой цивилизации, поскольку именно начало добычи и применения металлов в повседневной жизни стало причиной эволюции общества от каменного века к более развитым формам. Особое место в металлургии занимает создание сплавов, доказательством чего является бронза, которая стала основой для возникновения понятия «бронзовый век». Сплав — смесь нескольких химических элементов, которые придают конечному продукту определённые свойства. Существует огромное количество разнообразных сплавов и способов их создания. Особое значение в этом списке занимает сплав цинка и меди, который также называется латунь.

История появления и применения

Латунь известна с начала новой эры и впервые была получена в Римской империи, но также применялась в Индии и Китае. Позже в Европе был утерян способ выплавки цинка, потому долгое время металл завозился с Азии. Добыча цинка в Европе возобновилась с 16 века, а выплавка латуни — с 19 века. Благодаря археологическим раскопкам известно, что латунь широко использовалась для изготовления ювелирных изделий, поскольку она имеет характерный жёлтый цвет золота и носит название «поддельное золото». С развитием металлургии сплав расширил свою сферу применения, что было обеспечено регулированием характеристик металла разнообразным соотношением его компонентов.

Как отличить золото от латуни

Несмотря на то, что внешне золото и латунь похожи, существуют способы отличить одно от другого. Это проверяется следующим образом:

1. У золота цвет более насыщенный. К тому же, со временем латунь темнеет, потому что окисляется на воздухе, а золото нет.
2. Если поднести магнит, латунь притянется, а золото нет.
3. Латунь имеет большую плотность, а значит и тяжелее. Это ощутимо при подбрасывании кусочков металла в ладонях.
4. Наличие пробы.
5. Если провести тестирование кислотой, золото в реакцию не вступит, а латунь обесцветится.

Свойства сплава меди и цинка

Существует несколько видов латуни, для которых характерны как общие свойства, так и индивидуальные. Основные характеристики:

• плотность металла — от 8,2 до 8,7 т/м3;
• теплоёмкость — 380 Дж/(кг*К);
• электрическое сопротивление — от 0,025 до 0,108 Ом*кв. мм/м;
• температура плавления — от 870 до 990 градусов.

Оба основных элемента имеют относительно высокую плотность. Соответственно, их соединение характеризуется высокой массой. Латунь легко обрабатывается дуговой сваркой, но не поддастся газовой. Быстро окисляется, потому при необходимости метал покрывается лаками или подвергается полировке. Цинк обеспечивает прочность и пластичность. Последние могут регулироваться содержанием цинка.

Определённые свойства придаются легирующими присадками, которые изменяют состав латуни и позволяют регулировать её характеристики в широких пределах. Особенностью присадок является отсутствие изменения удельного веса сплава. Добавка магния увеличивает прочность и антикоррозионные качества. Никель уменьшает окисление, а свинец улучшает пластичность. Если добавить кремний без других присадок, то повысится пластичность и прочность. Существует множество комбинаций соотношения цинка, меди и присадок, которые обеспечивают необходимые характеристики.

Другие значения этого слова:

Случайная загадка:

В каком пятибуквенном слове пять букв о?

Случайный анекдот:

Две армиии стоят, наставив мушкеты друг на друга. — Господа, стреляйте первыми, — благородно предлагает лейтенант французским мушкетеров. — Нет, господа. Стреляйте первыми вы, — отвечают англичне. — Стреляйте первыми, господа, — настаивает француз. — Нет вы, — упрямствуют англичане. — Стреляйте, господа, — продолжает взывать лейтенант. — Не, господа, вы, — тянут свое англичане. . На дворе стоял восемьдесят седьмой год Столетней войны.

Знаете ли Вы?

Самая маленькая взрослая обезьяна ростом с крысу вполне комфортабельно умещается на ладони!

Сканворды, кроссворды, судоку, кейворды онлайн

Источник

Классификация и маркировка латуни

Содержание цинка в металле может варьироваться от 5 до 45 процентов. При содержании цинка до 20 процентов латунь называют красной или томпак, а выше 20% — жёлтой. Сплав, содержащий только цинк и медь, является двухкомпонентным, а содержащий присадки — многокомпонентным. Согласно сфер применения, латунь можно разделить на литейные, деформируемые, автоматные.

Относительно состава металла производится его маркировка по стандартам ГОСТ. Латунь по квалификации обозначается буквой «Л», затем идут обозначения присадок с цифрами, которые указывают процент меди и добавок. Например, ЛO70−1, где 70% — это медь, 1% — олово и соответственно не указан цинк, которого — 29%. Литейные сплавы имеют другую маркировку: количественное содержание указывается после буквы, а вместо меди указан цинк. Для примера переделана маркировка вышеуказанного сплава — ЛЦ29О1.

Производство материала

Все компоненты, входящие в состав сплава, имеют разную температуру плавления. Это создает сложности при плавке латуни. В процессе работы добавление составляющих ведется в определенной последовательности.

Схема производства выглядит следующим образом:

1. Добыча из руды меди и цинка.
2. Плавка. Сначала нагревается медь, а потом остальные компоненты.
3. Формирование слитков, путем разливки расплавленного металла в формы.
4. Поступление их в прокатный цех, где ведется обработка металла с целью деформирование слитков.
5. Отжиг и протравливание.

Сферы использования сплавов

Ежегодная выплавка сплава составляет более двух миллионов тонн, при этом половина изготавливается из вторсырья. В зависимости от сферы применения латунь делится на:

• деформируемые — сплавы с содержанием цинка менее 10%, что обеспечивает пластичность, обработку давлением, устойчивость к коррозии и низкий уровень трения с другими металлами. Характерен внешний вид «под золото»;
• литейные — сплавы с содержанием цинка от 20 до 45 процентов. Используются для литья труб, проводов, уголков и других изделий, которые будут подвергается агрессивным воздействиям. Характерны пластичность, прочность и устойчивость;
• автоматные, содержащие свинец, что обеспечивает автоматическую обработку на станках изделий из латуни.

Штамповка деформируемых изделий широко применяется в судостроении, машиностроении, авиации, а также — декоре и изготовлении предметов культуры. Литейное производство обеспечивает километры проката ежегодно, а автоматное — шурупы, боты, гайки и прочее. Изготовление ювелирных изделий из латуни известно с античности. Латунь применяется во всех сферах жизнедеятельности общества, и в ближайшем будущем отказаться от неё невозможно.

Цинк, Zn

Латинское название Zincum, химический символ Zn. Элемент 4 периода, расположен во II группе, В-подгруппе. Порядковый номер 30. Масса — 65,37. Строение электронных оболочек: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s2 (в основном состоянии). Валентность и степень окисления: II(+) и +2 (соответственно).

Способы получения в промышленности:

• Восстановление углеродом при нагревании: ZnO+ C→ CO↑ + Zn.
• Гидрометаллургия: ZnO + H2SO4 → ZnSO4+ H2O; ZnSO4+ Fe → FeSO4+ Zn↓.
• Электролиз: цинк восстанавливается на катоде Zn2+ + 2H+ + 4ē → Zn↓ + H2.

Цинк — металл серебристо-серого цвета (рис. 3). Твердый, проводит тепло и электричество. Окисляется кислородом при нагревании. Не взаимодействует с бором, углеродом, кремнием, азотом. В воде не растворяется, но при сильном нагревании реагирует с водяным паром с образованием оксида цинка и выделением водорода. Реагирует с кислотами, кроме азотной, вытесняет водород. Вытесняет металлы, расположенные в ряду активности правее, из растворов их солей.

Рис. 3. Цинк

Таблица 2

Характеристика соединений

Цинк находит применение как защитный материал для предотвращения ржавчины (оцинковки) изделий из стали, железа. Металл используется в строительстве, производстве бытовой техники и для других целей.

Другие значения этого слова:

Случайная загадка:

Шёл долговяз, В сыру землю увяз.

Случайный анекдот:

В сторожевую сторожку у подножья горы приходят плачущие родители и говорят: — Вчера наш сын пошел в горы кататься на лыжах, и до сих пор не вернулся! — Подождите немного. Как зовут Вашего сына? — Генрих Пупкин! — Яндекс, ко мне! Подбегает здоровый сенбернар, ему: — Генрих Пупкин, понял? Ищи! Через некоторое время Яндекс возвращается и говорит: — По Вашему запросу в горах ничего не найдено. Нашел 283265 Генрихов и 222388 Пупкиных. Может в долине поискать?

Знаете ли Вы?

В 1966 году на сигаретных пачках появляются предупреждения о вреде сигарет для здоровья.

Сканворды, кроссворды, судоку, кейворды онлайн

Источник

Другие значения этого слова:

Случайная загадка:

Две курносые подружки Не отстали друг от дружки. Обе по снегу бегут, Обе песенки поют, Обе ленты на снегу Оставляют на снегу!

Случайный анекдот:

Леночка благим матом орет: — Мама, мама, мне Вовочка фак показал! Мама прибегает к детям в комнату и хватает Вовочку мерзавца за ухо и начинает возить по комнате. Тот орет, что никаких факов он не показывал. Маманя уже подустала и начинает сомневаться, может и правда ничего не показывал? Она бросает ухо и спрашивает Ленку, что он ей показал. Та выпячивает ладонь — все 5 растопыренных пальцев. Мама: — И все? Это же нормально, Лена! Лена: — Да, нормально? Пять факов — это нормально?

Знаете ли Вы?

В 1856 году английский химик Уильям Перкин при попытке получить из анилина хинин изобрел первый искусственный краситель, мовеин.

Медно — цинковые сплавы (латуни)

Специальные медно-цинковые сплавы содержат добавки свинца, железа, марганца, алюминия и олова. Двойные и специальные латуни достаточно устойчивы против общей коррозии, но в напряженном состоянии очень чувствительны к коррозионному разрушению. Для снятия внутреннего напряжения изделия необходимо подвергать отпуску при 280 — 300 °С, что в значительной степени предохраняет сплавы от коррозионного разрушения. По технологическому признаку медно-цинковые сплавы делят на литейные и обрабатываемые давлением.0.

МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ СПЛАВЫ (ЛАТУНИ) ЛИТЕЙНЫЕ (по ГОСТ 17711-93)

84. Химический состав литейных латуней, %

*Остальное цинк.

85. Механические свойства литейных латуней (по ГОСТ 17711-93)

Примечание. В графе «Способ литья» буквы означают: П — литье в песчаные формы; К — литье в кокиль; Д — литье под давлением; Ц — центробежное литье.

Медно — цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением (по ГОСТ 15527-70)

Медно-цинковые сплавы, обрабатываемые давлением, предназначены для изготовления полуфабрикатов.

86. Марки сплавов и их назначение

* Первые две цифры в марке означают среднее содержание в процентах меди. ГОСТ предусматривает также марки Л96, Л90, Л85. Л70, Л60, ЛА77-2, ЛАН59-3-2, Л090-1, Л070-1, Л060-1, ЛС63-3. ЛС74-3, ЛС64-2, ЛС60-1, ЛС59-1В; ЛЖС58-1-1. ЛК80-3, ЛМш68-0.05, ЛАМш77-2-0,05, ЛОМш70-1-0,05, ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5.

Латунные прутки (по ГОСТ 2060-90)

Тянутые и прессованные латунные прутки круглого, квадратного и шестигранного сечения применяют в различных отраслях промышленности. Тянутые круглые прутки изготовляют высокой (В), повышенной (П) и нормальной (Н) точности; тянутые квадратные и шестигранные — повышенной (П) и нормальной (Н) точности. Прессованные прутки круглые, квадратные и шестигранные изготовляют повышенной (П) и нормальной (Н) точности. Дополнительные условные обозначения: мягкое состояние повышенной пластичности — Н; полутвердое состояние повышенной пластичности — Р; твердое состояние повышенной пластичности — У; прессованное состояние обычной пластичности — С; прессованное состояние повышенной пластичности — Т; в бухтах — БТ.

87. Способы изготовления и марки прутков

88. Механические свойства латунных прутков (по ГОСТ 2060-90)

Но состоянию материала тянутые прутки изготовляют: из сплавов марок Л63, ЛС59-1 -мягкими, полутвердыми; из сплавов марок Л062-1. ЛМц58-2, ЛЖМц59-1-1 — полутвердыми. Диаметры прутков, мм: тянутых: 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7.5; 8; 8,5; 9; 9,5; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 27; 28; 30; 32; 34; 35; 36; 38; 40; 41; 45; 46; 50; прутки круглые тянутые высокой точности изготовляют только диаметром 3-10 мм; прессованных: 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 23; 24; 25; 27; 28; 30; 32; 35; 36; 38; 40; 41; 42; 45; 46; 48; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 110; 120; 130; 140; 150; 160; прутки круглые прессованные повышенной точности изготовляют диаметром только 10 -50 мм, прутки квадратные и шестигранные прессованные повышенной точности — диаметром только 22 — 32 мм, нормальной точности -22 — 100 мм.

Примечание. Для квадратных и шестигранных прутков под диаметром подразумевается диаметр вписанной окружности. Примеры условного обозначения: пруток тянутый, шестигранный, нормальной точности изготовления, полутвердый, диаметром 24 мм, длиной 3000 мм, из латуни марки Л062-1: Пруток ДШГНП 24 х 3000 Л062-1 ГОСТ 2060-90

то же тянутый, круглый, нормальной точности изготовления, твердый, диаметром 12 мм, немерной длины, из латуни марки ЛС63-3, предназначенный для обработки на автоматах:
Пруток ДКРНТ 12 НД ЛС63-3 АВ ГОСТ 2060-90
то же прессованный, квадратный, нормальной точности изготовления, диаметром- 24 мм, немерной длины, из латуни марки ЛЖС58-1-1:
Пруток ГКВНХ 24 НД ЛЖС58-1-1 ГОСТ 2060-90
то же тянутый, квадратный, повышенной точности изготовления, твердый, диаметром 12 мм, длиной, кратной 5000 мм, из латуни марки ЛС59-1, антимагнитный:
Пруток ДКВПТ 12 КД 5000 ЛС59-1 АМ ГОСТ 2060-90
то же тянутый, круглый, высокой точности изготовления, твердый, диаметром 10 мм, мерной длины 2000 мм, из латуни марки ЛС63-3
Пруток ДКРВТ 10 х 2000 ЛС63-3 ГОСТ 2060-90

Другие значения этого слова:

Случайная загадка:

Что всё разворачивает, но само не двигается?

Случайный анекдот:

Существует интересная народная примета, мол, нельзя смотреть в зеркало, когда ешь, а то счастье свое проешь. И пить перед зеркалом нельзя — пропьешь. А в туалете зеркало лучше вообще не вешать.

Знаете ли Вы?

Меркурий — довольно сложный объект для наблюдения в высоких широтах Земли из-за того, что он всегда наблюдается в заре — утренней или вечерней — на фоне сумеречного неба, и довольно низко над горизонтом (особенно в северных широтах). Период его наилучшей видимости (элонгация) наступает несколько раз в году (продолжаясь около 10 дней). Даже в эти периоды увидеть Меркурий невооружённым глазом непросто (относительно неяркая звёздочка на довольно светлом фоне неба). Существует история о том, что Николай Коперник, наблюдавший астрономические объекты в условиях северных широт и туманного климата Прибалтики, сожалел, что за всю жизнь так и не увидел Меркурий. В низких же широтах Меркурий виден хорошо.